\section{运动和静止}\label{sec:3-1}

我们经常可以看到，人在行走，汽车在行驶，河水在流动，轮船在航行，飞机在飞翔，我们说这些物体都在运动。
另一方面我们又看到房屋、桥梁、树木、山岭等总是在它原来的地方，我们说这些物体是静止的。
可是，地球在自转，同时还绕太阳公转，房屋、桥梁、树木、山岭等是固定在地球上的，所以它们也随着地球一起运动。
太阳也不是不动的，它和其它恒星一样，在银河系里运动。就是银河系，也在运动。
整个宇宙就是由运动着的物质组成的，绝对不动的物体是没有的。

既然一切物体都在运动，那么，我们平常说的这个物体在运动，那个物体是静止的，又是什么意思呢？

一辆公共汽车，如果它离车站的距离越来越远或越来越近，它对车站的位置在不断变化，我们就说它在运动。
如果这辆公共汽车对车站的位置不变，我们就说它是静止的。
可见，我们是根据公共汽车对车站的位置是否在改变，来判断它是运动还是静止的。
一般说来，我们\CJKunderwave{研究任何物体是否运动和怎样运动的时候，总是要先选择一个假定为不动的物体，
看被研究的物体对于这个假定为不动的物体的位置是否变化，来判断被研究的物体是否在运动}。
想想看，当你说一个物体在运动或静止时，是不是总是无意中先假定某个物体是不动的？

在物理学中，我们\textbf{把一个物体相对于别的物体的位置改变叫做机械运动}，
在研究机械运动的时候，事先假定为不动的物体叫做\textbf{参照物}。

参照物是可以任意选择的。一辆装满货物的卡车，在公路上行驶着。
坐在卡车上的人，选卡车作参照物，他看到货物对卡车的位置不变，他认为货物是静止的。
站在路旁的人，选路旁的建筑物作参照物，他看到货物对建筑物的位置在不断变化着，他认为货物是运动的。
可见，物体是运动还是静止，跟参照物的选择有关系。

参照物虽然可以任意选择，但是为了研究问题的方便，我们应该选择最合适的参照物。
通常，在研究地面上物体运动的时候，就选地面或在地面上静止的物体作参照物。
在研究火车厢里人的运动的时候，可以选火车厢作参照物。

从上面讲的可以知道，我们平常所说的运动和静止都是相对的，总是相对于我们假定为不动的参照物来说的。

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\nonumsection{阅读材料：伽利略论运动和静止的对性}


\begin{wrapfigure}[9]{r}{5cm}
    \centering
    \includegraphics[width=4cm]{../pic/czwl1-ch3-a}
    \caption*{伽利略（1564 ～ 1642）}
\end{wrapfigure}

伟大的学者，近代物理学的奠基人，意大利的伽利略，第一个深刻地探讨了运动和静止的相对性，
生动地描述了不选定参照物就无法确定物体是否在运动。下面引用的是他的论述：

“把你和一些朋友关在一条大船甲板下的主舱里，再让你们带几只苍蝇、蝴蝶和其他小飞虫。
舱内放一只大水碗，其中放几条鱼。然后挂上一个水瓶，让水一滴一滴地滴到下面的一个宽口罐里。
船停着不动时，你留神观察，小虫都同等地向舱内各方面飞行，鱼向各个方向随便游动，水滴滴进下面的罐子中。
你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，向这一方向不必比另一方向用更多的力，你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相等。
当你仔细地观察这些事情后（虽然当船停止时，事情无疑一定是这样的），再使船以任何速度前进，只要运动是匀速的，也不忽左忽右地摆动。
你将发现，所有上述现象丝毫没有变化，你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动。
即使船运动得相当快，在跳跃时，你将和以前一样，在船底板上跳过相同的距离，你跳向船尾也不会比跳向船头来得远，
虽然你跳到空中时，脚下的船底板向着你跳的相反方向移动。
你把不论什么东西扔给你的同伴时，不论他是在船头还是在船尾，只要你自己站在对面，你并不需要用更的力。
水滴将象先前一样，滴进下面的罐子，一滴也不会滴向船尾，虽然水滴在空中时，船已行驶了许多拃。
鱼在水中游向水碗前部所用的力，不比游向水碗后部来得大；它们一样悠闲地游向放在水碗边缘任何地方的食饵。
最后，蝴蝶和苍蝇将继续随便地到处飞行，它们也决不会向船尾集中，并不因为它们可能长时间留在空中，
脱离了船的运动，为赶上船的运动显出累的样子。
如果点香冒烟，则将看到烟象一朵云一样向上升起，不向任何一边飘动。”

